2015级晶体管放大倍数β的测量 - 图文

晶体管放大倍数β 检测电路的设计与实现

实验报告

姓名： 学院: 电子工程学院 班级: 2013211207 学号:

班内序号： 11

【课题名称】

晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现

【摘要】

晶体管是工程上常见的一种元器件，放大倍数为其基本参数。为了检测出不同晶体管的放大倍数的粗略值，本实验利用集成运放电压比较器原理和发光二极管进行显示，将晶体管的放大倍数分成若干个档位进行测量。利用本实验的电路，可以成功实现对晶体管类型的判断，对档位的手动调节，对晶体管放大倍数的档位测量，并在当所测三极管的β值超出测量范围时（β>250），能够进行报警提示。

【关键词】

晶体管类型 晶体管β值 档位判断 发光二极管显示 过大报警

【实验目的】

1、 通过晶体三极管β值检测电路的设计与制作，加深对晶体管β值意义的理解； 2、了解并掌握电压比较器的实际使用电路和发光二极管的使用； 3、理解电子电路综合设计、安装和调试的基本方法；

4、加深对所学过的电子电路知识的理解和综合运用能力。

【设计任务和要求】 【基本要求】

1、电路能够检测出NPN、PNP三极管的类型； 2、在电路中可以手动调节四个档位值的具体大小；

3、 电路能够将NPN型三极管放大倍数β分为大于250、200～250、150～200和小于150四个档位进行判断；

4、 固定电路元件参数，用发光二极管来指示被测三极管的放大倍数β值属于哪一个档位，当β超出250时二极管能够产生人眼可识别闪烁报警信号； 【提高要求】 1、 电路能够将PNP型三极管放大倍数β分为大于250、200～250、150～200和小于150四个档位进行判断，并且能手动调节四个档位值的具体大小。 2、 NPN型、PNP型三极管β档位的判断可以通过手动切换或自动切换。

【设计思路、总体结构框图】

简易晶体三极管放大倍数β检测电路的设计总体框图如下所示：

电路由五部份组成：三极管类型判别电路、三极管放大倍数β档位判断电路、显示电路、报警电路和电源电路。

1、三极管类型判别电路的功能是利用NPN型和PNP型三极管电流流向相反，加正向电压时导通，发光二极管点亮，加反向电压时截止，发光二极管熄灭的特性，判别三极管的类型是NPN型还是PNP型。

2、三极管放大倍数档位判断电路的功能是将β值的测量转化为对三极管电流或电压的测量，再通过电压比较器，实现档位的判断。

3、显示电路主要由四个发光二极管与四个限流电阻串联组成，接在三极管放大倍数档位判断电路下一级，不同的运放输出电压的不同，将导致被点亮的二极管不同。

5、报警电路主要由一个555计时器和一个发光二极管实现。通过555计时器输出端高低高电平的变换而实现二极管亮和灭的轮换。 6、电源电路的功能是为各模块电路提供直流电源。

【所用仪器及元器件】

1、 万用表

2、 直流稳压电源（+12V）

3、 集成运算放大器（LM358） 2个 4、 555定时器 （NE555） 1个 5、 发光二极管 （实测红色压降=1.7V，黄色压降=2.0V，

绿色压降= 2.0V） 各2个

6、 电位器（10K） 1个 7、 实测晶体管 若干 8、 电阻及电容 若干

NE555 LM358芯片

【电路设计及功能实现】 一.三极管类型判断电路

NPN型管判断电路如下图1所示，PNP型管判断电路如下图2所示，由于NPN型和PNP型三极管的电流流向相反，当两种不同类型的三极管按下图的其中一种连接方式接入电路时，如按图左将晶体管接入电路，将集电极接上端，发射极接下端，那么NPN型三极管能够正常导通，发光二极管亮，而PNP型三极管无法导通，从而发光二极管不亮。因此，由二极管的亮和灭就能够判断出三极管的类型是NPN还是PNP。

图1 图2

电路中加了一个电位器Rp，其主要作用是改变三极管一端连接的电阻的阻值，从而达到对于同一个三极管，可以改变Vc点的电位，从而实现在电路中手动调节四个档位β值具体的大小，与后面的电路相连从而实现电路的检测功能，但当具体判别β值时，必先去掉Rp，并固定R2的阻值。

根据图1所示电路，当电路接入NPN型三极管时，电路中的电流电压表达式为：

IB=(VCC-VBE-VLED)/R1=(12V-0.7V-VLED)/R1 VC=VCC-ICR2=VCC-βIBR2

由上式可以看出，由于R1 为给定电阻，则IB 为定值。通过三极管电流分配关系将IC 转换为βIB，则电压VC 将随β 变化而变化，这就把β转换为电压量，便于进行β不同档位的测量。而且由于R2 为可变电阻，即可手动调节VC 的值，也就可以手动调节挡位值。

二、三极管放大倍数β档位测量电路和显示电路

三极管放大倍数β档位测量电路和显示电路如图3所示